JP2023002074A - Misfire detection device for internal combustion engine - Google Patents
Misfire detection device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023002074A JP2023002074A JP2021103086A JP2021103086A JP2023002074A JP 2023002074 A JP2023002074 A JP 2023002074A JP 2021103086 A JP2021103086 A JP 2021103086A JP 2021103086 A JP2021103086 A JP 2021103086A JP 2023002074 A JP2023002074 A JP 2023002074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- crank
- damper
- torsional
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 72
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 68
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の失火検出装置に関する。 The present invention relates to a misfire detection device for an internal combustion engine.
たとえば下記特許文献1にはクランク軸がダンパを介して駆動輪側に機械的に連結された内燃機関に適用される失火検出装置が記載されている。この装置は、クランク軸の回転速度と、ダンパのうちの駆動輪側の回転速度である後段側速度との差を入力とする物理モデルに基づき、クランク軸の回転速度のうちの共振によるねじれ速度成分を算出する。そしてこの装置では、クランク軸の回転速度からねじれ速度成分を除去した値に基づき、失火の有無を判定する。
For example,
上記物理モデルは、ダンパのねじれ角にダンパ剛性値を乗算した値が、ダンパに加わるトルクとなることを用いたモデルである。ここで、上記差の積算値は、ダンパのねじれ角を示す。そのため、上記積算値にダンパ剛性値を乗算することによって、ダンパに加わるトルクを算出できる。そして、このトルクは、ねじれ角の変化速度を定めることから、これに基づき、ねじれ速度成分を算出できる。 The above physical model is a model using the fact that a value obtained by multiplying the torsion angle of the damper by the damper stiffness value becomes the torque applied to the damper. Here, the integrated value of the difference indicates the twist angle of the damper. Therefore, the torque applied to the damper can be calculated by multiplying the integrated value by the damper stiffness value. Since this torque determines the rate of change of the torsional angle, the torsional rate component can be calculated based on this torque.
ところで、ねじれ角とダンパに加わるトルクとの関係は変動するため、ダンパ剛性値を固定値としたのでは、対象とする特性を物理モデルによって正確に表現できないことがある。 By the way, since the relationship between the torsion angle and the torque applied to the damper fluctuates, if the damper rigidity value is fixed, it may not be possible to accurately express the target characteristics by the physical model.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
複数の気筒を有した内燃機関に適用され、前記内燃機関のクランク軸は、ねじれ剛性体に連結されており、クランク側取得処理、後段側取得処理、ねじれ速度成分算出処理、判定用変動量算出処理、および判定処理を実行し、前記クランク側取得処理は、クランク信号に基づき、前記クランク軸の回転速度を示す変数であるクランク側速度変数を取得する処理であり、前記後段側取得処理は、前記ねじれ剛性体のうちの前記クランク軸とは反対側における回転速度を示す変数である後段側速度変数を取得する処理であり、前記ねじれ速度成分算出処理は、前記クランク側速度変数および前記後段側速度変数の差を入力とし、ダンパ剛性値に基づき前記ねじれ剛性体のねじれに起因した速度成分であるねじれ速度成分を算出する処理であって、剛性値可変処理を含み、前記判定用変動量算出処理は、前記クランク側速度変数の値から前記ねじれ速度成分を除去したものに基づき、判定用変動量を算出する処理であり、前記判定用変動量は、失火の判定に用いる回転変動量を示す量であり、前記回転変動量は、前記クランク側速度変数の変化量であり、前記判定処理は、前記判定用変動量の大きさに基づき前記内燃機関の失火の有無を判定する処理であり、前記剛性値可変処理は、前記内燃機関の負荷の大きさに基づき、前記ダンパ剛性値を変更する処理である内燃機関の失火検出装置である。
Means for solving the above problems and their effects will be described below.
Applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the crankshaft of the internal combustion engine is connected to a torsionally rigid body, crank side acquisition processing, post-stage acquisition processing, torsional speed component calculation processing, and determination fluctuation amount calculation and determination processing, wherein the crank-side acquisition processing is processing for acquiring a crank-side speed variable, which is a variable indicating the rotation speed of the crankshaft, based on the crank signal, and the latter-stage acquisition processing includes: This is a process of obtaining a rear-stage speed variable, which is a variable indicating the rotational speed of the torsional rigid body on the side opposite to the crankshaft, and the torsional speed component calculation process includes the crank-side speed variable and the rear-stage speed variable. A process of calculating a torsional velocity component, which is a velocity component caused by the torsion of the torsional rigid body, based on the damper stiffness value using the difference of the velocity variables as an input, the process including a stiffness value changing process, and calculating the variation amount for determination. The process is a process of calculating a determination variation amount based on the value of the crank-side speed variable from which the torsional speed component is removed, and the determination variation amount indicates the rotation variation amount used for misfire determination. the amount of rotation fluctuation is the amount of change in the crank-side speed variable; the determination processing is processing for determining whether or not there is a misfire in the internal combustion engine based on the magnitude of the variation for determination; The stiffness value varying process is a misfire detection device for an internal combustion engine, which is a process of changing the damper stiffness value based on the magnitude of the load on the internal combustion engine.
ダンパ剛性体のねじれ角とトルクとの関係は、非線形性を有する。一方、内燃機関の負荷が大きい場合には小さい場合と比較すると、内燃機関に加わるトルクが大きいために、ねじれ角の変動中心が、ゼロからずれる傾向がある。変動中心がゼロからずれる場合、失火検出装置がねじれ角がゼロであると認識する角度が、実際のゼロ点からずれるおそれがある。そのため、負荷が大きい場合と小さい場合とでダンパ剛性値として同一の比例定数を用いたのでは、ねじれ剛性体の物理特定を物理モデルによって精度良く表現できない。そこで上記構成では、内燃機関の負荷の大きさに基づきダンパ剛性値を変更することにより、内燃機関の負荷の大小にかかわらず、ねじれ剛性体の物理特性を高精度に表現できる。したがって、上記構成では、ねじれ速度成分を高精度に算出できることから、失火を高精度に検出できる。 The relationship between the torsion angle of the damper rigid body and the torque has nonlinearity. On the other hand, when the load on the internal combustion engine is large, the torque applied to the internal combustion engine is large compared to when the load is small, so the center of fluctuation of the torsion angle tends to deviate from zero. If the center of fluctuation deviates from zero, the angle that the misfire detection device recognizes as the torsion angle of zero may deviate from the actual zero point. Therefore, if the same constant of proportionality is used as the damper stiffness value when the load is large and when the load is small, the physics specification of the torsionally rigid body cannot be accurately represented by the physics model. Therefore, in the above configuration, by changing the damper stiffness value based on the magnitude of the load on the internal combustion engine, the physical characteristics of the torsionally rigid body can be expressed with high accuracy regardless of the magnitude of the load on the internal combustion engine. Therefore, with the above configuration, the torsional velocity component can be calculated with high accuracy, so misfire can be detected with high accuracy.
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、4個の気筒#1,#2,#3,#4を有する4ストロークエンジンである。内燃機関10のクランク軸12には、歯部22が設けられたクランクロータ20が結合されている。歯部22は、クランク軸12の複数の回転角度のそれぞれを示す。クランクロータ20には、基本的には、10°CA間隔で歯部22が設けられているものの、隣接する歯部22間の間隔が30°CAとなる箇所である欠け歯部24が1箇所設けられている。これは、クランク軸12の基準となる回転角度を示すためのものである。
An embodiment will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
クランク軸12には、ダンパ14を介して動力分割装置を構成する遊星歯車機構30が機械的に連結されている。ダンパ14は、コイルスプリングを備えて、弾性力を発揮する。遊星歯車機構30は、内燃機関10、第1モータジェネレータ40、および第2モータジェネレータ50の動力を分割する。遊星歯車機構30のキャリアCには、ダンパ14を介してクランク軸12が機械的に連結されている。遊星歯車機構30のサンギアSには、第1モータジェネレータ40の回転軸42が機械的に連結されている。遊星歯車機構30のリングギアRには、第2モータジェネレータ50の回転軸52が機械的に連結されている。なお、第1モータジェネレータ40の端子には、第1インバータ44の出力電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ50の端子には、第2インバータ54の出力電圧が印加される。
A
遊星歯車機構30のリングギアRには、第2モータジェネレータ50の回転軸52に加えて、さらに、変速装置32を介して駆動輪34が機械的に連結されている。
制御装置60は、制御対象としての内燃機関10の制御量であるトルクや排気成分比率等を制御すべく、内燃機関10の各種操作部を操作する。また、制御装置60は、制御対象としての第1モータジェネレータ40の制御量であるトルクや回転速度等を制御すべく、第1インバータ44を操作する。また、制御装置60は、制御対象としての第2モータジェネレータ50の制御量であるトルクや回転速度等を制御すべく、第2インバータ54を操作する。
Ring gear R of
The
制御装置60は、上記制御量を制御する際、クランク角センサ70の出力信号Scrを参照する。また制御装置60は、第1モータジェネレータ40の回転軸42の回転角を検知する第1回転角センサ72の出力信号Sm1を参照する。また、制御装置60は、第2モータジェネレータ50の回転軸52の回転角を検知する第2回転角センサ74の出力信号Sm2を参照する。
The
制御装置60は、CPU62、ROM64、RAM66および周辺回路68を備えており、それらがローカルネットワーク69を介して通信可能とされている。ここで、周辺回路68は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。制御装置60は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することにより制御量を制御する。
The
図2に、制御装置60が実行する処理の手順を示す。図2に示す処理は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が所定のクランク角度周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
FIG. 2 shows the procedure of processing executed by the
図2に示す一連の処理において、CPU62は、まず、クランク軸12が30°CA回転するのに要する時間T30を取得する(S10)。次にCPU62は、「m=0,1,2,3,…」として、時間T30[m+1]に時間T30[m]を代入する処理と、時間T30[0]にS10の処理で新たに取得した時間T30を代入する処理とを実行する(S12)。それらの処理は、時間T30の後のカッコ内の変数を、過去のものほど数字が大きくなるようにするための処理である。それらの処理によって、カッコ内の変数の値が1つ大きい場合、30°CAだけ前の時間T30となる。
In the series of processes shown in FIG. 2, the
次にCPU62は、現在のクランク軸12の回転角度が、気筒#1~#4のいずれかの圧縮上死点を基準としてATDC120°CAであるか否かを判定する(S14)。CPU62は、ATDC120°CAであると判定する場合(S14:YES)、回転変動量ΔT30[m+1]に回転変動量ΔT30[m]を代入し、時間T30[0]から時間T30[4]を減算した値を、回転変動量ΔT30[0]に代入する(S16)。回転変動量ΔT30は、失火の有無の判定対象となる気筒において失火が生じていない場合に負の値となり、失火が生じている場合に正の値となる変数である。ここで、失火の有無の対象となる気筒とは、S14の処理によって、圧縮上死点を120°過ぎたと判定された気筒である。
Next, the
次にCPU62は、回転変動量ΔT30[0]から回転変動量ΔT30「2」を減算した値が閾値ΔTth以上であるか否かを判定する(S18)。
この処理は、判定対象となる気筒において失火が生じたか否かを判定する処理である。すなわち、失火が生じていない場合、回転変動量ΔT30[0]および回転変動量ΔT30[2]は、同程度の値となることから、それらの差は、絶対値が小さい値となる。これに対し、判定対象となる気筒で失火が生じている場合、回転変動量ΔT30[0]が正の値となる。一方、判定対象となる気筒の360°CA前に圧縮上死点となった気筒で失火が生じていない場合には、回転変動量ΔT30[2]が負の値となる。したがって、判定対象となる気筒で失火が生じている場合、回転変動量ΔT30[0]から回転変動量ΔT30「2」を減算した値は、正で絶対値が大きい値となる。
Next, the
This process is a process of determining whether or not a misfire has occurred in a cylinder to be determined. That is, when no misfire has occurred, the rotational fluctuation amount ΔT30[0] and the rotational fluctuation amount ΔT30[2] are approximately the same value, so the absolute value of the difference between them is small. On the other hand, when a misfire occurs in the cylinder targeted for determination, the rotation fluctuation amount ΔT30[0] becomes a positive value. On the other hand, if no misfire has occurred in the cylinder that reached compression top dead center 360° CA before the cylinder to be determined, the rotation fluctuation amount ΔT30[2] becomes a negative value. Therefore, when a misfire occurs in the cylinder to be determined, the value obtained by subtracting the rotation fluctuation amount ΔT30 "2" from the rotation fluctuation amount ΔT30[0] is a positive value with a large absolute value.
CPU62は、閾値ΔTth以上であると判定する場合(S18:YES)、失火が生じた旨の仮判定をする(S20)。そして、CPU62は、仮判定の回数をカウントするカウンタCnをインクリメントする(S22)。
If the
CPU62は、S22の処理を完了する場合と、S18の処理において否定判定する場合とには、所定期間が経過したか否かを判定する(S24)。ここで、所定期間の始点は、S18の処理を初めて実行したタイミングと、後述のS32の処理を最後に実行したタイミングとのうちの遅い方のタイミングとする。CPU62は、所定期間が経過したと判定する場合(S24:YES)、カウンタCnが閾値Cth以上であるか否かを判定する(S26)。閾値Cthは、所定期間内に見過ごすことができない失火率で失火が生じた場合の失火率の下限値に応じて設定されている。すなわち、所定期間の長さと、閾値Cthとは、上記下限値に応じて予め定められている。
The
CPU62は、閾値Cth以上であると判定する場合(S26:YES)、失火が生じた旨、本判定する(S28)。そして、CPU62は、図1に示した警告灯80を操作することによって、ユーザに、失火率が見過ごすことができないレベルで生じた旨を報知する報知処理を実行する(S30)。一方、CPU62は、カウンタCnが閾値Cth未満であると判定する場合(S26:NO)、カウンタCnを初期化する(S32)。
When the
なお、CPU62は、S30,S32の処理が完了する場合と、S14,S24の処理において否定判定する場合と、には、図2に示した一連の処理を一旦終了する。
図3に、クランク軸12が30°CA回転するのに要する時間T30を算出する処理の手順を示す。図3に示す処理は、CPU62が、ROM64に記憶されたプログラムを、クランク軸12が30°CA回転する周期で繰り返し実行することにより実現される。具体的には、たとえばクランク角センサ70が所定の歯部22を検知することをトリガとして繰り返し実行される。なお、所定の歯部22は、30°CA毎に定義されているものとする。
It should be noted that the
FIG. 3 shows the procedure of processing for calculating the time T30 required for the
図3に示す一連の処理において、CPU62は、まず直近の30°CAの回転角度領域をクランク軸12が回転するのに要した時間et3txdhを算出する(S40)。この処理は、図1に示すように、クランク角センサ70が30°CAだけ離間した2つの歯部22のいずれか一方を検知してから他方を検知するまでに要した時間の計時処理となる。次にCPU62は、30°CAに対応する角度定数CRを時間et3txdhによって除算することによって、直近の30°CAの回転角度領域におけるクランク軸12の回転速度であるクランク側速度ωeを算出する(S42)。
In the series of processes shown in FIG. 3, the
次にCPU62は、ダンパ14のうちのキャリアC側の回転速度である後段側速度ωoutを算出する(S44)。CPU62は、第1モータジェネレータ40の回転軸42の微小回転角度領域における回転速度ωm1と、第2モータジェネレータ50の回転軸52の微小回転角度領域における回転速度ωm2と、に基づき、後段側速度ωoutを算出する。この際、CPU62は、遊星歯車機構30のギア比を参照する。ここで、微小回転角度領域は、1回転よりも小さい回転角度領域とする。また、回転速度ωm1は、第1回転角センサ72の出力信号Sm1に基づきCPU62によって算出される。また、回転速度ωm2は、第2回転角センサ74の出力信号Sm2に基づきCPU62によって算出される。
Next, the
次にCPU62は、クランク側速度ωeから後段側速度ωoutを減算した値を差分速度ωdampに代入する(S46)。次にCPU62は、差分速度ωdampの積算処理に基づきダンパ14のクランク軸12側とキャリアC側とのねじれ角θdampを算出する(S48)。ここで、CPU62は、積算処理による誤差の累積を抑制すべく、所定期間におけるねじれ角θdampの平均値を、ねじれ角θdampがゼロである点と見なす。これは、大きくは、たとえば、次の3つの処理によって実現できる。第1の処理は、差分速度ωdampの単位区間当たりの積算処理によって、新たにねじれ角θdampを算出する処理である。第2の処理は、今回新たに算出されるねじれ角θdampに基づき、平均値を更新する処理である。第3の処理は、新たに算出されたねじれ角θdampから更新された平均値を減算した値を、最終的なねじれ角θdampとする処理である。
Next, the
次に、CPU62は、内燃機関10のアイドル運転時であるか否かを判定する(S50)。ここで、アイドル運転時とは、内燃機関10の軸トルクをゼロに制御している運転時とする。換言すれば、内燃機関10のクランク軸12の回転速度が、内燃機関10の燃焼制御のみによって維持されている運転状態とする。
Next, the
CPU62は、アイドル運転時ではないと判定する場合(S50:NO)、通常マップデータを用いてダンパ剛性値Kをマップ演算する(S52)。これに対し、CPU62は、アイドル運転時であると判定する場合(S50:YES)、アイドルマップデータを用いてダンパ剛性値Kをマップ演算する(S54)。
When the
ここで、アイドル時であるか否かに応じてダンパ剛性値を切り替える理由について説明する。
図4に、ダンパ14のねじれ角θdampと、ダンパ14に生じるトルクであるねじれトルクTdampとの関係を示す。図4に示すように、ねじれ角θdampとねじれトルクTdampとの関係は、非線形性を有する。詳しくは、ねじれ角θdampがゼロから正に代わるときには、急激にセットトルクT1が加わる。また、ねじれ角θdampがゼロから負に切り替わるときには、急激にセットトルク「(-1)・T1」が加わる。セットトルクは、ねじれ角θdampがゼロの場合であってもダンパ14が備えるスプリングが圧縮された状態となるようにして設けられていることに起因して生じるトルクである。
Here, the reason for switching the damper stiffness value depending on whether it is idling will be described.
FIG. 4 shows the relationship between the torsional angle θdamp of the
図5に、ダンパ14の一部の断面構成を示す。図5に示すように、コイルスプリング14aの両端は、シート14bに挟まれている。図5には、ねじれ角θdampがゼロの場合を示している。この場合のコイルスプリングの長さL1は、弾性力がゼロとなる自由長さL0よりも短い。
FIG. 5 shows a cross-sectional configuration of part of the
図4に戻り、ダンパ14は、ねじれ角θdampの大きさが閾値θthよりも小さいか大きいかで、ねじれ角θdampの変化量に対するねじれトルクTdampの変化量が大きく変化する。これは、ねじれ角θdampの大小でシート14bに対するコイルスプリング14aの荷重の加わり方が異なることに起因している。
Returning to FIG. 4, in the
図6(a)は、ねじれ角θdampが閾値θth未満のときのダンパ14の一部の断面を示す。図6(a)に示すように、この場合、コイルスプリング14aの内周側がシート14bに荷重を印加する一方、コイルスプリング14aの外周側は、シート14bに荷重を印加していない。
FIG. 6(a) shows a cross section of part of the
図6(b)は、ねじれ角θdampが閾値θthよりも大きいときのダンパ14の一部の断面を示す。図6(b)に示すように、この場合、コイルスプリング14aの内周側および外周側の双方がシート14bに荷重を印加している。そのため、ねじれ角θdampが閾値θthを超えると、閾値θth未満の場合よりも、ねじれ角θdampの変化に対するトルクの変化が大きくなる。
FIG. 6(b) shows a cross section of part of the
上述したように、CPU62は、ねじれ角θdampの平均値をねじれ角θdampのゼロ点と見なしている。しかし、内燃機関10の軸トルクがゼロよりも大きい状態が継続する場合には、CPU62が認知するねじれ角θdampが、図4に示した実際のゼロ点とは異なる。そのため、内燃機関10の運転状態が非アイドルである場合に、図4に示した特性に基づきダンパ剛性値Kを設定する場合には、ダンパ剛性値Kがダンパ14の正しい特性を表現した値にならない。
As described above, the
以上を踏まえて、ROM64には、通常マップデータと、アイドルマップデータとが記憶されている。
図7(a)に、アイドルマップデータが示すねじれ角θdampの絶対値とダンパ剛性値Kとの関係を示す。図7(a)に示すように、ねじれ角θdampの絶対値がガタ幅θ0以下の場合には、ダンパ剛性値Kは、ゼロとなっている。これは、遊星歯車機構30の機械的なガタに起因してクランク軸12が回転してもダンパ14にねじれを生じさせることなくダンパ14が回転可能な角度範囲を示す。これは、ねじれ角θdampがダンパ14の実際のねじれ角ではなく、計算上のねじれ角であることに起因している。ちなみに、図4は、実際のねじれ角θdampとトルクとの関係を示している。
Based on the above, the
FIG. 7(a) shows the relationship between the absolute value of the torsion angle θdamp and the damper stiffness value K indicated by the idle map data. As shown in FIG. 7A, when the absolute value of the torsion angle θdamp is equal to or less than the backlash width θ0, the damper stiffness value K is zero. This indicates the angular range in which the
ねじれ角θdampがガタ幅θ0からセット幅θ1までの領域では、セットトルクによって、ダンパ剛性値が急激に大きくなる。そして、セット幅θ1を超えると、ダンパ剛性値Kは、ほぼ一定値となる。なお、アイドルマップデータに、ねじれ角θdampの絶対値が閾値θthを超える部分のデータを含めてもよい。その場合、ねじれ角θdampが閾値θthを超える場合に、ダンパ剛性値を急激に大きくすればよい。 In the range of the torsional angle θdamp from the backlash width θ0 to the set width θ1, the set torque causes the damper stiffness value to increase rapidly. Then, when the set width θ1 is exceeded, the damper stiffness value K becomes a substantially constant value. Note that the idle map data may include data of a portion where the absolute value of the twist angle θdamp exceeds the threshold θth. In that case, the damper stiffness value should be rapidly increased when the twist angle θdamp exceeds the threshold value θth.
図7(b)に、通常マップデータが示すねじれ角θdampの絶対値とダンパ剛性値Kとの関係を示す。図7(b)に示すように、ねじれ角θdampの絶対値にかかわらず、ダンパ剛性値Kはほぼ一定となっている。これは、非アイドル運転においては、ねじれ角θdampの実際の値が閾値θthよりも大きいと想定されることに鑑みた設定である。なお、通常マップデータを、ねじれ角θdampが非常に大きい場合に、ダンパ剛性値Kが増加するデータとしてもよい。これにより、実際のねじれ角が閾値θthよりも非常に大きい領域において、図4に示す傾きよりもねじれ角θdampに対するねじれトルクTdampの変化が大きくなる場合に、これを考慮することができる。 FIG. 7B shows the relationship between the absolute value of the torsion angle θdamp and the damper stiffness value K indicated by the normal map data. As shown in FIG. 7B, the damper stiffness value K is substantially constant regardless of the absolute value of the twist angle θdamp. This setting is based on the assumption that the actual value of the torsion angle θdamp is greater than the threshold θth during non-idle operation. Note that the normal map data may be data in which the damper stiffness value K increases when the torsion angle θdamp is extremely large. As a result, if the change in torsional torque Tdamp with respect to the torsional angle θdamp is larger than the inclination shown in FIG.
上記S52,S54の処理を完了する場合、CPU62は、ねじれ角θdampにダンパ剛性値Kを乗算した値を、ねじれトルクTdampに代入する(図3のS56)。
そしてCPU62は、ねじれトルクTdampの積算処理に基づき、ダンパ14のねじれによって発生するトルクがクランク軸12の回転速度に及ぼす影響分を定量化した速度成分であるねじれ速度成分ωrを算出する(S58)。ここでは、ねじれトルクTdampに比例したクランク軸12の角加速度成分の積算処理によってねじれ速度成分ωrを算出する物理モデルを用いる。そして、CPU62は、クランク側速度ωeからねじれ速度成分ωrを減算した値によって角度定数CRを除算した値を、時間T30に代入する(S60)。
When completing the processes of S52 and S54, the
Then, the
なお、CPU62は、S60の処理を完了する場合には、図3に示した一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
When completing the process of S60, the
Here, the action and effect of this embodiment will be described.
CPU62は、クランク側速度ωeからねじれ速度成分ωrを減算した値によって角度定数CRを除算した値である時間T30を用いて失火の検出処理を行う。ここで、CPU62は、ねじれ速度成分ωrの算出において、ダンパ剛性値Kを用いる。そして、CPU62は、内燃機関10のアイドル運転時であるか否かに応じて、ダンパ剛性値Kを互いに異なる値に設定する。これにより、ねじれトルクTdampを高精度に算出できる。
The
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
(1)CPU62は、ねじれ角θdampの絶対値がガタ幅θ0以下の場合、ダンパ剛性値Kをゼロとした。これにより、クランク軸12に繋がる動力伝達系の機械的なガタによって、クランク軸12の回転にかかわらずねじれ角θdampが大きくならない領域を表現できる。
According to the present embodiment described above, the actions and effects described below can be obtained.
(1) The
(2)CPU62は、ねじれ角θdampの絶対値がガタ幅θ0以上であってセット幅θ1以下の領域において、ダンパ剛性値Kを急激に大きくした。これにより、ダンパ14のセットトルクを表現できる。
(2) The
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。クランク側取得処理は、S40,S42の処理に対応する。後段側取得処理は、S44の処理に対応する。ねじれ速度成分算出処理は、S48~S58の処理に対応する。剛性値可変処理は、S50~S54の処理に対応する。判定用変動量算出処理は、S16の処理に対応する。判定処理は、S18の処理に対応する。
<Correspondence relationship>
Correspondence relationships between the items in the above embodiment and the items described in the "Means for Solving the Problems" column are as follows. The crank side acquisition process corresponds to the processes of S40 and S42. The latter-stage acquisition process corresponds to the process of S44. The torsional velocity component calculation process corresponds to the processes of S48 to S58. The stiffness value varying process corresponds to the processes of S50 to S54. The variation amount calculation process for determination corresponds to the process of S16. The determination process corresponds to the process of S18.
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
In addition, this embodiment can be changed and implemented as follows. This embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
「クランク側速度変数について」
・上記実施形態では、圧縮上死点間の間隔以下のクランク角度領域におけるクランク軸12の回転速度を示す変数であるクランク側速度変数を定義するクランク角度領域を30°CAとしたが、これに限らない。たとえば、10°CAであってもよく、またたとえば圧縮上死点間の間隔自体であってもよい。
"About crank-side speed variables"
In the above embodiment, the crank angle range defining the crank-side speed variable, which is the variable indicating the rotation speed of the
・クランク側速度変数としては、時間の次元を有する量に限らず、たとえば速度の次元を有する量であってもよい。
「回転変動量について」
・上記実施形態では、回転変動量ΔT30を、120°CA離間したクランク側速度変数同士の差としたが、これに限らない。たとえば、90°CA離間したクランク側速度変数同士の差としてもよい。
- The crank-side speed variable is not limited to the quantity having the dimension of time, and may be the quantity having the dimension of speed, for example.
"Regarding the Rotation Fluctuation"
In the above-described embodiment, the rotation fluctuation amount ΔT30 is the difference between the crank-side speed variables separated by 120° CA, but it is not limited to this. For example, it may be a difference between crank-side speed variables separated by 90° CA.
・回転変動量としては、クランク側速度変数同士の差に限らず、クランク側速度変数同士の比であってもよい。
「仮判定処理について」
・仮判定処理としては、互いに360°CAまたは720°CAだけ離間した回転変動量ΔT30同士の差を用いるものに限らない。要は、360°CAの整数倍だけ離間した回転変動量ΔT30同士の差を用いることにより、仮判定の精度がクランクロータ20の歯部22の公差によって低下することを抑制できる。
- The rotation fluctuation amount is not limited to the difference between the crank-side speed variables, and may be the ratio between the crank-side speed variables.
"Regarding provisional judgment processing"
The provisional determination process is not limited to using the difference between the rotational fluctuation amounts ΔT30 that are separated from each other by 360° CA or 720° CA. In short, by using the difference between the rotation fluctuation amounts ΔT30 separated by integral multiples of 360° CA, it is possible to prevent the accuracy of the provisional determination from deteriorating due to the tolerance of the
・仮判定処理としては、互いに360°CAの整数倍だけ離間した回転変動量ΔT30同士の差と閾値との大小比較をするものに限らず、判定対象となる気筒の回転変動量と閾値とを直接大小比較する処理であってもよい。 The provisional determination process is not limited to comparing the difference between the rotation fluctuation amounts ΔT30 separated from each other by an integer multiple of 360° CA with the threshold value, but the rotation fluctuation amount of the cylinder to be judged and the threshold value. A process of directly comparing sizes may be used.
「車両について」
・ハイブリッド車両としては、シリーズ・パラレルハイブリッド車に限らない。たとえば、パラレルハイブリッド車であってもよい。もっとも、ハイブリッド車に限らず、車両の推力生成装置が内燃機関10のみである車両であってもよい。
"About vehicle"
・The hybrid vehicle is not limited to a series/parallel hybrid vehicle. For example, it may be a parallel hybrid vehicle. However, the vehicle is not limited to a hybrid vehicle, and may be a vehicle in which the
10…内燃機関
12…クランク軸
14…ダンパ
14a…コイルスプリング
14b…シート
20…クランクロータ
30…遊星歯車機構
34…駆動輪
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記内燃機関のクランク軸は、ねじれ剛性体に連結されており、
クランク側取得処理、後段側取得処理、ねじれ速度成分算出処理、判定用変動量算出処理、および判定処理を実行し、
前記クランク側取得処理は、クランク信号に基づき、前記クランク軸の回転速度を示す変数であるクランク側速度変数を取得する処理であり、
前記後段側取得処理は、前記ねじれ剛性体のうちの前記クランク軸とは反対側における回転速度を示す変数である後段側速度変数を取得する処理であり、
前記ねじれ速度成分算出処理は、前記クランク側速度変数および前記後段側速度変数の差を入力とし、ダンパ剛性値に基づき前記ねじれ剛性体のねじれに起因した速度成分であるねじれ速度成分を算出する処理であって、剛性値可変処理を含み、
前記判定用変動量算出処理は、前記クランク側速度変数の値から前記ねじれ速度成分を除去したものに基づき、判定用変動量を算出する処理であり、
前記判定用変動量は、失火の判定に用いる回転変動量を示す量であり、
前記回転変動量は、前記クランク側速度変数の変化量であり、
前記判定処理は、前記判定用変動量の大きさに基づき前記内燃機関の失火の有無を判定する処理であり、
前記剛性値可変処理は、前記内燃機関の負荷の大きさに基づき、前記ダンパ剛性値を変更する処理である内燃機関の失火検出装置。 Applied to internal combustion engines with multiple cylinders,
The crankshaft of the internal combustion engine is connected to a torsionally rigid body,
executing crank-side acquisition processing, post-stage acquisition processing, torsional velocity component calculation processing, determination variation amount calculation processing, and determination processing;
The crank-side acquisition process is a process of acquiring a crank-side speed variable, which is a variable indicating the rotation speed of the crankshaft, based on the crank signal,
The latter-stage acquisition process is a process of acquiring a latter-stage speed variable, which is a variable indicating a rotational speed of the torsionally rigid body on the opposite side of the crankshaft,
The torsional velocity component calculation process is a process of inputting the difference between the crank-side velocity variable and the rear-stage-side velocity variable and calculating the torsional velocity component, which is the velocity component caused by the torsion of the torsional rigid body, based on the damper stiffness value. which includes a stiffness value variable process,
The determination variation amount calculation process is a process of calculating a determination variation amount based on the value of the crank-side speed variable from which the torsional speed component has been removed,
The determination variation amount is an amount indicating a rotation variation amount used for misfire determination,
The rotation fluctuation amount is the amount of change in the crank-side speed variable,
The determination process is a process for determining whether or not there is a misfire in the internal combustion engine based on the magnitude of the variation amount for determination,
The misfire detection device for an internal combustion engine, wherein the stiffness value varying process is a process of changing the damper stiffness value based on the magnitude of the load on the internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021103086A JP2023002074A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Misfire detection device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021103086A JP2023002074A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Misfire detection device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023002074A true JP2023002074A (en) | 2023-01-10 |
Family
ID=84797666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021103086A Pending JP2023002074A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Misfire detection device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023002074A (en) |
-
2021
- 2021-06-22 JP JP2021103086A patent/JP2023002074A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108626018B (en) | Misfire detection apparatus for internal combustion engine | |
JP6624325B1 (en) | Misfire detection device for internal combustion engine, misfire detection system for internal combustion engine, data analysis device, control device for internal combustion engine, misfire detection method for internal combustion engine, and reception execution device | |
US7614290B2 (en) | Angular speed detecting apparatus for crankshaft of internal combustion engine | |
JP5167062B2 (en) | Engine control device | |
JP2020165365A (en) | Misfire detection device of internal combustion engine, misfire detection system of internal combustion engine, data analysis device, control device of internal combustion engine, misfire detection method of internal combustion engine and reception execution device | |
JP2020165363A (en) | Misfire detection device of internal combustion engine, misfire detection system of internal combustion engine, data analysis device, control device of internal combustion engine, misfire detection method of internal combustion engine and reception execution device | |
JP5844162B2 (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
JP2018127969A (en) | Misfire detection device of internal combustion engine | |
JP2013234583A (en) | Misfire detection device of internal combustion engine | |
JP7322852B2 (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
JP2023002074A (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
JP5139247B2 (en) | Torque estimation device for internal combustion engine | |
JP5276704B2 (en) | Vehicle control device | |
JP6026921B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5232065B2 (en) | Combustion judgment device | |
JP7327319B2 (en) | Misfire detection device for internal combustion engine | |
US20220042473A1 (en) | Misfire detection apparatus for internal combustion engine | |
JP2012145049A (en) | Engine torque estimation device | |
JP7392671B2 (en) | Internal combustion engine misfire detection device | |
JP2023009539A (en) | Control device of hybrid vehicle | |
JP2022169226A (en) | Damper variable calculation device of vehicle | |
JP2023009910A (en) | Injection abnormality determination device of internal combustion engine | |
JP5958221B2 (en) | Control method for internal combustion engine | |
JP2019027315A (en) | Misfire determination system for internal combustion engine | |
JP2017172490A (en) | Misfire detection device of multicylinder internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240125 |